Proposta de um Programa de Eficiência Energética para Equipamentos Eletrorrurais: Estudo de Caso nas Terras Altas da Mantiqueira.

UNIVERSIDADE

FEDERAL

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ITAJUBÁ

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10.435,

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2002.

PROGRAMA

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PÓS-GRADUAÇÃO

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Orientador: Prof. A

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ITAJUBÁ – MG

UNIVERSIDADE

FEDERAL

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ITAJUBÁ

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10.435,

24

2002.

PROGRAMA

DE

PÓS-GRADUAÇÃO

EM

ENGENHARIA

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Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Ciências em Engenharia de Energia.

Área de Concentração: Exploração do Uso Racional de Recursos Naturais e Energia

Orientador: Prof. Augusto Nelson Carvalho Viana,D.Sc.

ITAJUBÁ – MG Dezembro de 2012

Autorizo a reprodução e divulgação total ou parcial deste Trabalho, por qualquer meio convencional ou digital para fins de estudo e pesquisa, desde que citada a fonte.

Moisés Antonio dos Santos

Graduou-se em Engenharia Elétrica na UNIFEI em 2002; MBA em Gestão de Negócios no IBMEC/RJ em 2006; especialista em Uso Racional de Energia na UNIFEI em 2010.

Em primeiro a Deus que sempre esteve comigo em todas as decisões da minha vida.

Ao meu orientador, Professor D.Sc. Augusto Nelson Carvalho Viana, e aos professores da Unifei, D.Sc. Luiz Augusto Horta Nogueira e D.Sc. Jamil Haddad pelo incentivo e apoio dado na elaboração deste Trabalho.

Aos gerentes da Eletrobras Luiz Eduardo Menandro e Emerson Salvador pela oportunidade oferecida em coordenar o “Programa Piloto de Conservação de Energia no Meio Rural - Estudo de Caso nas Terras Altas da Mantiqueira”, sem a qual não seria possível desenvolver este estudo acadêmico, bem como ao Professor D.Sc. Roberto de Mattos, gestor do Programa pela Fundação Roge, além do colega M.Sc. George Camargo dos Santos, pelo auxílio na formatação da Dissertação.

DOS SANTOS, Moisés Antonio. Proposta de um Programa de Eficiência Energética para

Equipamentos Eletrorrurais: Estudo de Caso nas Terras Altas da Mantiqueira. Dissertação de

Mestrado. Ciências em Engenharia de Energia. Universidade Federal de Itajubá, dezembro de 2012. Orientador: Prof. Augusto Nelson Carvalho Viana, D.Sc.

O objetivo deste Trabalho é apresentar uma proposta de programa de eficiência energética para equipamentos eletrorrurais. Para tanto, foi realizada uma análise da posse desses equipamentos tanto para os de uso residencial, presentes em propriedades rurais, quanto para os de produção agrícola, assim como avaliado os hábitos de uso desses equipamentos, tendo como área de estudo as propriedades com atividade leiteira e avicultura de postura localizadas nas Terras Altas da Mantiqueira. Foi desenvolvido e aplicado um método para a escolha do equipamento alvo da proposta, assim como sugeridos os métodos de ensaios, de definição das classes de eficiência, de levantamento das famílias de equipamentos para comparação das eficiências energéticas, de escolha dos índices mínimos e dos critérios para o selo de endosso. O estudo indicou a picadora de forragem como o equipamento de produção agrícola de maior posse naquela região, com 0,86 unidades por propriedade rural e um consumo médio anual de 978 kWh/ano como o objeto do estudo. Para os equipamentos de uso residencial encontrados naquelas propriedades, não se mostrou relevante apresentar uma proposta de programa de eficiência energética, pois os que apresentaram de maior posse já são contemplados por tais iniciativas no Brasil.

DOS SANTOS, Moisés Antonio. Proposal for an Energy Efficiency Program for Rural

Equipments: Case in “Terras Altas da Mantiqueira”. Masters Dissertation. Science in Energy

Engineering. Federal University of Itajubá, December of 2012. Advisor: Prof. Augusto Nelson Carvalho Viana, D.Sc.

The objective of this dissertation is to propose a energy efficiency program for rural equipments. For this purpose, was performed an analysis of the ownership of such equipment both for residential use, present on farms, as for agricultural production equipment, as well as evaluated their usage habits in farms with dairy and poultry located in “Terras Altas da Mantiqueira”. The study indicated the forage chopper as the agricultural production equipment of higher ownership in that region, with 0.86 per farm, besides having an average annual consumption of 978 kWh / year. It was developed and implemented a selection method the device target for proposal and suggested testing methods, definition of efficiency classes, choose the families of equipment for comparing the energy efficiencies, of selecting the indexes and the criteria minimum for the seal of endorsement. For residential use equipment found in those properties, was not relevant to present a proposal for a program for energy efficiency, because the equipment with more ownership are already covered by such initiatives.

FIGURA 2.1-POPULAÇÃO RESIDENTE, POR LOCALIZAÇÃO DO DOMICÍLIO ... 22

FIGURA 2.2-ESTRUTURA DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL EM 2010 ... 25

FIGURA 2.3-SÉRIE HISTÓRICA DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA NO SETOR RURAL BRASILEIRO ... 26

FIGURA 2.4 - PARTICIPAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS ELETRODOMÉSTICOS NO CONSUMO RESIDENCIAL BRASILEIRO EM 1988 ... 28

FIGURA 2.5 - PARTICIPAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS ELETRODOMÉSTICOS NO CONSUMO RESIDENCIAL BRASILEIRO EM 1997 ... 29

FIGURA 2.6 - PARTICIPAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS ELETRODOMÉSTICOS NO CONSUMO RESIDENCIAL BRASILEIRO EM 2005 ... 29

FIGURA 2.7-POSSE DE LÂMPADAS INCANDESCENTES NO BRASIL E REGIÕES EM 1988,1997 E 2005 ... 30

FIGURA 2.8-POSSE MÉDIA DE LÂMPADAS FLUORESCENTE NO BRASIL E REGIÕES EM 1988,1997 E 2005 ... 30

FIGURA 2.9-DISTRIBUIÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA POR USO FINAL NA INDÚSTRIA ... 31

FIGURA 2.10-POTÊNCIA MÉDIA DE SISTEMAS DE BOMBEAMENTO NOS SETORES INDUSTRIAIS BRASILEIROS 31 FIGURA 2.11 - PERCENTUAL DE SUPERMERCADOS QUE POSSUEM SISTEMAS DE CONDICIONAMENTO AMBIENTAL ... 32

FIGURA 2.12-SELO ENERGY STAR ... 36

FIGURA 2.13-ETIQUETA DO PROGRAMA ENERGYGUIDE ... 37

FIGURA 2.14-ETIQUETA DO PROGRAMA ENERGUIDE ... 37

FIGURA 2.15-SELLO FIDE ... 38

FIGURA 2.16-ETIQUETA DO PROGRAMA EUROPEU ... 39

FIGURA 2.17-SELO ENERGÉTICO JAPONÊS ... 40

FIGURA 2.18-EXEMPLO DE SELO ENERGÉTICO JAPONÊS PARA UM PRODUTO QUE AINDA NÃO ATENDE AO SEU RESPECTIVO PADRÃO DE PERFORMANCE ESTABELECIDO PELO "PRINCÍPIO DO MELHOR CORREDOR". ... 40

FIGURA 2.19 -EXEMPLO DE SELO ENERGÉTICO JAPONÊS PARA UM PRODUTO QUE JÁ ULTRAPASSOU SEU RESPECTIVO PADRÃO DE PERFORMANCE ESTABELECIDO PELO "PRINCÍPIO DO MELHOR CORREDOR”... 40

FIGURA 2.20-ETIQUETA NACIONAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA (ENCE) ... 43

FIGURA 2.21-SELO PROCELELETROBRAS DE ECONOMIA DE ENERGIA ... 44

FIGURA 2.22-IMPACTO DOS PROGRAMAS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS VENDAS DE EQUIPAMENTOS .... 45

FIGURA 2.23-PRINCIPAIS COMPONENTES DE UMA PICADORA DE FORRAGEM ... 46

FIGURA 2.24 - DETALHES DAS FACAS (FIGURAS À ESQUERDA E CENTRO) E ROLOS ALIMENTADORES (À DIREITA) ... 48

FIGURA 3.1-FLUXOGRAMA DO MÉTODO ELABORADO PARA DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO ... 49

FIGURA 3.2-EXEMPLO DE BOX PLOT ... 54

FIGURA 3.3-PASSOS PARA IMPLANTAÇÃO DE PROGRAMAS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EQUIPAMENTOS ... 55

FIGURA 4.2-POSSE MÉDIA DE CHUVEIROS ELÉTRICOS NAS TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA ... 62

FIGURA 4.3-POSSE MÉDIA DE REFRIGERADORES DE UMA PORTA NAS TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA ... 63

FIGURA 4.4-POSSE MÉDIA DE MÁQUINAS DE LAVAR DE ROUPAS NAS TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA ... 63

FIGURA 4.5-POSSE MÉDIA DE TELEVISORES NAS TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA... 64

FIGURA 4.6 - POSSE MÉDIA DE DESINTEGRADORES PICADORES MOEDORES NAS TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA ... 66

FIGURA 4.7-POSSE MÉDIA DE MISTURADOR DE RAÇÃO NAS TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA ... 66

FIGURA 4.8-POSSE MÉDIA DE ORDENHADEIRA NAS TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA ... 67

FIGURA 4.9-POSSE MÉDIA DE PICADORA NAS TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA ... 67

FIGURA 4.10-POSSE MÉDIA DE TANQUE DE EXPANSÃO NAS TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA ... 68

FIGURA 4.11-CONSUMOS MÉDIOS DE PICADORAS ... 71

FIGURA 5.1-FLUXOGRAMA DAS ETAPAS PARA IMPLEMENTAÇÃO DO PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM PICADORAS ... 76

FIGURA 5.2-EXEMPLO DE QUADRO COM AS INFORMAÇÕES A SEREM LEVANTADAS EM LABORATÓRIO ... 78

FIGURA 5.3-CRITÉRIO PARA ESCOLHA DA LINHA DO PROGRAMA DE ETIQUETAGEM ... 84

FIGURA 5.4-DETERMINAÇÃO DO NÍVEL MÍNIMO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E DE CONCESSÃO DO SELO DE ENDOSSO ... 85

TABELA 2.1-PRODUÇÃO DE OVOS NO BRASIL E REGIÕES EM 2011(MIL DÚZIAS) ... 23

TABELA 2.2-QUANTIDADE DE LEITE CRU, RESFRIADO OU NÃO, ADQUIRIDO E INDUSTRIALIZADO EM 2011 (MIL LITROS) ... 25

TABELA 2.3 - POSSE DE MOTORES ELÉTRICOS EM PROPRIEDADE RURAIS DO ESTADO DO PARANÁ, POR POTÊNCIA, EM 2006 ... 33

TABELA 3.1-RESULTADOS POSSÍVEIS DO FLUXOGRAMA DO MÉTODO ... 50

TABELA 4.1 - INFORMAÇÕES COMPLETAS SOBRE A POSSE MÉDIA DE EQUIPAMENTOS RESIDENCIAIS NAS PROPRIEDADES RURAIS DAS TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA ... 65

TABELA 4.2 -INFORMAÇÕES COMPLETAS SOBRE A POSSE MÉDIA DE EQUIPAMENTOS ELETRORRURAIS NAS

TERRAS ALTAS DA MANTIQUEIRA ... 69

TABELA 4.3-CONSUMO ANUAL MÉDIO DE PICADORAS ... 72

TABELA 4.4 -CONSUMO MÉDIO MENSAL DE ALGUNS EQUIPAMENTOS CONTEMPLADOS NO SELO PROCEL

AMPLA AMPLA ENERGIA E SERVIÇOS

APA ÁREA DE PROTEÇÃO AMBIENTAL

CEAL COMPANHIA ENERGÉTICA DE ALAGOAS

CEB COMPANHIA ENERGÉTICA DE BRASÍLIA

CEEE COMPANHIA ESTADUAL DE ENERGIA ELÉTRICA

CELB COMPANHIA ENERGÉTICA DA BORBOREMA

CELESC CENTRAIS ELÉTRICAS DE SANTA CATARINA

CELG COMPANHIA ENERGÉTICA DE GOIÁS

CELPA CENTRAIS ELÉTRICAS DO PARÁ

CELPE COMPANHIA ENERGÉTICA DE PERNAMBUCO

CEMAR COMPANHIA ENERGÉTICA DO MARANHÃO

CEMAT CENTRAIS ELÉTRICAS MATOGROSSENSES

CEMIG COMPANHIA ENERGÉTICA DE MINAS GERAIS

CEPA CONSELHO ESTADUAL DE POLÍTICA AGRÍCOLA

CER COMPANHIA ENERGÉTICA DE RORAIMA

CERJ COMPANHIA DE ELETRICIDADE DO RIO DE JANEIRO

CERON CENTRAIS ELÉTRICAS DE RONDÔNIA

CESP COMPANHIA ENERGÉTICA DE SÃO PAULO

cf. CONFORME

COELBA COMPANHIA DE ELETRICIDADE DO ESTADO DA BAHIA

COELCE COMPANHIA ENERGÉTICA DO CEARÁ

COPEL COMPANHIA PARANAENSE DE ENERGIA

COSERN COMPANHIA ENERGÉTICA DO RIO GRANDE DO NORTE

CPFL COMPANHIA PAULISTA DE FORÇA E LUZ

DPM DESINTEGRADOR PICADOR MOEDOR

ELETRONORTE CENTRAIS ELÉTRICAS DO NORTE DO BRASIL

ENERGIPE EMPRESA ENERGÉTICA DE SERGIPE

ENERSUL EMPRESA ENERGÉTICA DO MATO GROSSO DO SUL

EPE EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA

ESCELSA ESPÍRITO SANTO CENTRAIS ELÉTRICAS

GEN GRUPO DE ENERGIA

IBGE INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA

IRN INSTITUTO DE RECURSO NATURAIS

NICATEC NÚCLEO INTEGRADO DE CAPACITAÇÃO TÉCNICA

OMS ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE

PIB PRODUTO INTERNO BRUTO

PROCEL PROGRAMA NACIONAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

PROCEL EPP EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM PRÉDIO PÚBLICOS

PROCEL RELUZ PROGRAMA NACIONAL DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA E SINALIZAÇÃO SEMAFÓRICA EFICIENTES

PROCEL SANEAR PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SANEAMENTO AMBIENTAL

RGE RIO GRANDE ENERGIA

SAELPA SOCIEDADE ANÔNIMA DE ELETRIFICAÇÃO DA PARAÍBA

s/d SEM DATA

s/l SEM LOCAL

1. INTRODUÇÃO ... 16

1.1CONSIDERAÇÕES INICIAIS ... 17

1.2OBJETIVOS GERAL E ESPECÍFICOS ... 18

1.3JUSTIFICATIVAS E MOTIVAÇÕES ... 19

1.4ESTRUTURA DO TRABALHO ... 20

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 21

2.1 PANORAMA ECONÔMICO E DEMOGRÁFICO DO SETOR RURAL NO BRASIL COM DESTAQUE NA PECUÁRIA LEITEIRA E AVICULTURA DE POSTURA ... 21

2.2PANORAMA ENERGÉTICO DO SETOR RURAL NO BRASIL ... 25

2.3PESQUISAS DE POSSE DE EQUIPAMENTOS E HÁBITOS DE USO NO BRASIL ... 27

2.4PROGRAMAS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EQUIPAMENTOS PELO MUNDO E NO BRASIL ... 34

2.5INFORMAÇÕES SOBRE AS PICADORAS DE FORRAGEM... 46

3. MÉTODO DESENVOLVIDO PARA SELEÇÃO DO EQUIPAMENTO E ELABORAÇÃO DA PROPOSTA DE PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ... 49

3.1FLUXOGRAMA DO MÉTODO DESENVOLVIDO ... 49

3.2ETAPA 0: COLETA DE DADOS EM CAMPO EM LOCAL ESPECÍFICO ... 50

3.3ETAPAS 1 E 1’: LEVANTAMENTO DA POSSE DE EQUIPAMENTOS ... 51

3.4ETAPAS 2 E 2’: AVALIAÇÃO DA RELEVÂNCIA DO PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ... 52

3.5ETAPAS 3 E 3’: AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE DO PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ... 52

3.6ETAPA REALIMENTAÇÃO ... 55

3.7ETAPA FINAL: PROPOSTA DE PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ... 55

4. APLICAÇÃO DO MÉTODO PARA SELEÇÃO DO EQUIPAMENTO OBJETO DA PROPOSTA... 57

4.1ETAPA 0: COLETA DE DADOS EM CAMPO EM LOCAL ESPECÍFICO ... 57

4.2ETAPAS 1 E 1’: LEVANTAMENTO DAS POSSES DE EQUIPAMENTOS ... 61

4.3ETAPAS 2 E 2’: AVALIAÇÃO DA RELEVÂNCIA DO PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ... 69

4.4ETAPAS 3 E 3’: AVALIAÇÃO DA VIABILIDADE DO PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ... 70

5. PROPOSTA DE AÇÕES INICIAIS PARA SUBSIDIAR UM PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA PARA PICADORAS DE FORRAGEM ... 75

5.2ETAPA 1: REALIZAÇÃO DE PESQUISA DE MERCADO DE PICADORAS DE FORRAGEM ... 77

5.3ETAPAS 2,3 E 4: ELABORAÇÃO DE NORMAS, ACREDITAÇÃO DE LABORATÓRIOS E EXECUÇÃO DE ENSAIOS EM PICADORAS DE FORRAGEM ... 77

5.4 ETAPA 3: DECISÃO SOBRE A NECESSIDADE DO PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM PICADORAS DE FORRAGEM ... 82

5.5ETAPA 4: LEVANTAMENTO DAS FAMÍLIAS DE EQUIPAMENTOS PARA FINS DE COMPARAÇÃO . 83 5.6ETAPA 5: ESCOLHA DA LINHA DO PROGRAMA DE ETIQUETAGEM E DEFINIÇÃO DAS CLASSES DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ... 83

5.7ETAPAS 6 E 7: DETERMINAÇÃO DOS CRITÉRIOS PARA A CONCESSÃO DO SELO DE ENDOSSO E DEFINIÇÃO DOS NÍVEIS MÍNIMOS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA PARA COMERCIALIZAÇÃO NO PAÍS 84 5.8 ETAPA 8: IMPLANTAÇÃO DO PROGRAMA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM PICADORAS DE FORRAGEM ... 86

6. CONCLUSÕES ... 88

6.1PRINCIPAIS CONCLUSÕES, LIMITAÇÕES DO ESTUDO E RECOMENDAÇÕES ... 88

6.2LIMITAÇÕES DO ESTUDO ... 89

6.3RECOMENDAÇÕES ... 90

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 91

“Tudo quanto vive, vive porque muda; muda porque passa; e, porque passa, morre. Tudo quanto vive perpetuamente se torna outra coisa, constantemente se nega, se furta à vida”.

1. I

O Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL), instituído pela Portaria Interministerial nº. 1.877, de 30 de dezembro de 1985 e, posteriormente, mantido por Decreto Presidencial em 18 de julho de 1991, é o Programa do Governo Federal, coordenado pelo Ministério de Minas e Energia e executado pela Centrais Elétricas Brasileiras (ELETROBRAS), com o objetivo de promover o uso eficiente da energia elétrica, assim como o combate ao seu desperdício. Para garantir a efetividade do Programa, a ELETROBRAS prove o suporte técnico e financeiro necessário a sua excussão.

Buscando expandir as ações do Programa, em 2006 a ELETROBRAS firmou parceria com a Fundação Educacional de Ensino de Técnicas Agrícolas - Fundação ROGE - para a constituição do Núcleo Integrado de Capacitação Técnica (NICATEC), em Delfim Moreira - MG, visando formar recursos humanos para atuarem na esfera rural em questões ligadas à energia e ao meio ambiente, além da difusão de tecnologias atuais sobre o tema. Inaugurado em 2007, o NICATEC possui uma área construída 720 m2, que abriga laboratórios e equipamentos para pesquisa e projetos nas áreas citadas.

Com a capacitação do Núcleo, nova parceria entre as instituições foi constituída, dessa vez com o objetivo de desenvolver o “Programa Piloto de Conservação de Energia no Meio Rural - Estudo de Caso nas Terras Altas da Mantiqueira”, buscando estender ao meio rural as atividades e práticas previstas para a ELETROBRAS PROCEL. Destaca-se que o projeto contou com apoio técnico do Instituto de Recurso Naturais (IRN) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), através de seu Grupo de Energia (GEN).

Dentro das diversas atividades do projeto, foi realizado o levantamento da quantidade de equipamentos elétricos existentes nas propriedades visitadas na região das Terras Altas da Mantiqueira, no Sul de Minas Gerais, sendo que a pesquisa foi dividida em duas categorias: equipamentos de uso residencial, encontrados em propriedades rurais, e de produção1

, sendo estes últimos os voltados ao beneficiamento e processamento de produtos agrícolas, em especial, leite e ovos. Além do levantamento da quantidade de equipamentos, foi realizada uma pesquisa com os responsáveis pelas propriedades rurais, a qual possibilitou estimar os hábitos de uso e o consumo dos equipamentos identificados.

1 _{Definem-se neste Trabalho equipamentos de uso residencial, os encontrados nas residências existentes nas propriedades rurais investigadas,}

1.1 Considerações iniciais

Observa-se que há certa carência de informações quanto aos equipamentos eletrorrurais2, principalmente no que se refere à avaliação dos consumos de energia, dos hábitos de uso e os impactos energéticos proporcionados por tais hábitos no sistema elétrico nacional, assim como no meio ambiente.

Apesar de existirem algumas pesquisas desenvolvidas nos estados do Paraná e de São Paulo, por exemplo, essas não efetivaram ações diretas para a melhoria da eficiência energética em equipamentos exclusivos do meio rural, tendo em vista não existir, até o momento, a inclusão destes no portfólio dos programas nacionais que objetivam ao desenvolvimento tecnológico e eficiência energética de tais dispositivos, como são os casos do Selo PROCEL ELETROBRAS de Economia de Energia e o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), este executado pelo Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO) ou abrangidos pela Lei de Eficiência Energética.

Por outro lado, alguns equipamentos encontrados no meio rural, que têm forte presença nas cidades, já fazem parte de tais programas, mas não devido ao fato de estarem presentes no meio rural, tendo em vista que as pesquisas que nortearam os programas foram realizadas na ária urbana do país (ELETROBRAS PROCEL, 1998, 1997, 2005). Observa-se, ainda, a falta de políticas públicas direcionadas exclusivamente à melhoria da eficiência energética no setor agrícola.

O Trabalho aqui elaborado utiliza dados de uma pesquisa realizada em uma amostra das propriedades rurais existentes na região das Terras Altas da Mantiqueira, no sul de Minas Gerais, sendo seus resultados representativos daquela área, os quais servem de indicativo nacional, tendo em vista a representatividade da pecuária leiteira e da avicultura de postura da região, frente ao produzido no país. Cabe ressaltar que o estudo foi executado em propriedades de baixa, média e alta tecnologia para a pecuária leiteira e em propriedades com vários níveis de produção de ovos, no caso da avicultura, aumentado a confiabilidade da amostra selecionada, conforme será descrito mais adiante.

Segundo Avicultura Industrial (2006), a região é a maior produtora de ovos de Minas Gerais e a segunda do país, com uma produção diária de quatro milhões de unidades, sendo ainda a segunda maior produtora de leite daquele estado, o mais representativo do país (CILEITE, 2009).

Quanto à proposta a ser apresentada para subsidiar a implantação de um programa de

eficiência energética, esta se restringe à análise da viabilidade técnica da implantação do programa, assim como à sugestão de ações a serem realizadas no processo, sendo que a efetivação e a consequente observância dos resultados dependem do engajamento das instituições responsáveis por elaborar e executar as políticas públicas de eficiência energética no país, assim como a contribuição da parte da sociedade que será beneficiada após implantação da proposta aqui indicada.

Destaca-se, ainda, que o estudo foi dividido em duas etapas, ou seja, em equipamentos de uso residencial, presente em propriedades rurais, e de produção agrícola, tendo em vista seus propósitos no âmbito das propriedades estudadas. Desta forma, é possível apresentar tanto uma proposta de programa de eficiência energética para um equipamento de uso residencial, produção, ou ambos, dependendo dos programas já existentes no país e dos possíveis resultados energéticos e sociais3. O resultado da aplicação do método desenvolvido apontou para as picadoras de forragem, mas os critérios poderiam ser utilizados em outros subsetores rurais, ou mesmo outros setores econômicos, podendo indicar outros equipamentos.

1.2 Objetivos geral e específicos

O objetivo geral deste Trabalho é apresentar uma proposta de programa de eficiência energética para um equipamento eletrorrural, por meio da avaliação da posse média e do consumo energético do equipamento, bem como dos possíveis benefícios sociais proporcionados, subsidiando a elaboração de políticas públicas de eficiência energética para o meio rural.

Para tanto, foram definidos os objetivos específicos a seguir:

 apresentar uma revisão bibliográfica sobre os principais conceitos explorados no Trabalho para determinação dos parâmetros atuais que direcionarão os estudos (cf. cap. 2);

 construir um método para selecionar um equipamento objeto de uma proposta de eficiência energética, podendo ser de uso residencial, presente em propriedades rurais, de produção agrícola ou ambos (cf. cap. 3);

 utilizar o método desenvolvido para justificar a escolha do equipamento a ser proposto

3 _{São considerados benefícios sociais a inclusão de novas opções educacionais, como ensino de conceitos de eficiência energética, por}

exemplo, mitigação de custos com energia elétrica, permitindo que os recursos economizados possam ser aproveitados em bem dos consumidores, menos acidentes de trabalho, menor tempo de interrupção no fornecimento de energia, melhorando a qualidade de vida etc.

para as ações de eficiência energética (cf. cap. 4);

 propor ações iniciais para estruturar um programa de eficiência energética para o equipamento selecionado (cf. cap. 5).

1.3 Justificativas e motivações

Segundo o Balanço Energético Nacional 2011: ano base 2010 (EPE, 2011), o consumo de energia elétrica no setor rural do país em 2010 foi de 17.575 GWh, o que correspondeu a 3,86% do consumo total registrado naquele ano, sendo superior, por exemplo, ao verificado em iluminação pública ou saneamento ambiental, registrados, respectivamente, em 11.913 GWh e 10.898 GWh naquele ano, segundo ANEEL (s/d).

Esse relevante consumo de energia elétrica e os estudos realizados pela ELETROBRAS e a Fundação ROGE motivaram a compilação deste Documento, que pretende servir como base de um futuro programa de eficiência energética direcionado ao primeiro equipamento eletrorrural no país, neste caso as picadoras de forragem.

Destaca-se que no planejamento de ações de interesse é necessário perceber a realidade, avaliar os caminhos, construir um referencial futuro, estruturando o trâmite adequado para que seja atingido o objetivo traçado. A partir desse pressuposto, recorre-se às palavras de Pierre-Simon de Laplace (apud MLODINOW, 2008):

Se uma inteligência, em determinado instante, pudesse conhecer todas as forças que governam o mundo natural e as posições de cada ser que o compõe; se, além disso, essa inteligência fosse suficiente grande para submeter essas informações à análise, teria como abranger em uma única fórmula os movimentos dos maiores corpos do universo e os dos menores átomos. Para essa inteligência, nada seria incerto, e o futuro, tanto quanto o passado, se faria presente diante de seus olhos.

Observa-se que Laplace discorria, em 1814, sobre a doutrina do determinismo, a ideia de que o estado atual do universo determina exatamente como este se portará no futuro. No entanto, essa visão não é perfeita, pois após a introdução do princípio da incerteza de Heisenberg (SANTOS, 1999), que pressupôs que é impossível determinar simultaneamente, e com igual precisão, a localização e a velocidade de uma partícula, esse pensamento ficou enfraquecido. Ainda assim, a lógica de Laplace é útil no que diz respeito ao planejamento de ações futuras, pois somente podem ser vislumbrados novos projetos e seus possíveis impactos se for conhecida a situação atual daquilo que se pretende modificar.

energia elétrica no meio rural, principalmente no tocante às pequenas propriedades, assim como o distanciamento de políticas públicas de eficiência energética nesse meio. Ainda que significativo para a economia nacional, o setor rural se manteve, durante muito tempo, relegado a um plano secundário pelo setor elétrico; porém tal panorama tem sido alterado, principalmente pela expansão do agronegócio brasileiro, que atrai cada vez mais tecnologias e recursos.

1.4 Estrutura do trabalho

Procurando alcançar os objetivos traçados, o Trabalho foi estruturado da seguinte forma:

A primeira parte apresenta o Capítulo 1 com a Introdução da Dissertação, na qual há as considerações iniciais, os objetivos geral e específicos, as justificativas e motivações, bem como a estrutura do trabalho.

Na segunda parte, o desenvolvimento está dividido conforme os Capítulos abaixo:

 o Capítulo 2 apresenta a revisão bibliográfica realizada;

 o Capítulo 3 descreve o método elaborado para tomada de decisão sobre a escolha do equipamento para a proposta de programa de eficiência energética;

 o Capítulo 4 fornece os resultados das análises efetuadas a partir da aplicação do método elaborado, definindo o equipamento objeto da proposta;

 o Capítulo 5 apresenta a proposta de ações iniciais para a formatação de um programa de eficiência energética para picadoras de forragem;

Na última parte do trabalho estão as conclusões, no Capítulo 6, onde se observam também as limitações do estudo e as recomendações.

Por fim, como anexo foi inserido o questionário utilizado nos levantamentos de campo, para apresentar a forma de levantamento dos dados que geraram as informações utilizadas neste estudo.

2. R

Neste capítulo será apresentada a revisão da literatura no que concerne ao panorama econômico e demográfico do setor rural com destaque na pecuária leiteira e avicultura de postura; ao panorama energético do setor rural; a algumas pesquisas de posse e hábitos de uso de equipamentos consumidores de energia elétrica no Brasil; a uma visão sobre programas de eficiência energética em equipamentos pelo mundo e no Brasil; e às principais características das picadoras de forragem.

2.1 Panorama econômico e demográfico do setor rural no Brasil com

destaque na pecuária leiteira e avicultura de postura

Nesta seção será apresentada uma rápida visão do setor rural brasileiro, assim como mostrada algumas características da pecuária leiteira e da avicultura de postura no país.

2.1.1 Panorama nacional do setor rural

A partir da década de 1970, a modernização tecnológica da agricultura brasileira começou a tomar impulso, porém não se deu de forma homogênea, apresentando combinações das mais diversas. Essa heterogeneidade pode ser creditada à geografia das diferentes regiões do país, das relações de produção inerentes a cada local, da infraestrutura disponível, além das condições existentes para articulações comerciais tanto nacionais quanto internacionais. Para que o setor agropecuário nacional pudesse se tornar competitivo e acompanhar a evolução ocorrida em países desenvolvidos, houve a necessidade de se implantar mudanças tecnológicas e incrementar a mecanização dos meios de produção (TEIXEIRA, 2005).

Como mencionam Paulino e Krüger (2010)

Isso pode ser facilmente compreendido se atentarmos para o fato de que os produtos agrícolas, cuja demanda se inscreve em uma escala de mercado global, proporcionam maior rentabilidade, pois, além de integrarem redes mais amplas de trocas [...] podem se constituir em diferencial nos momentos de crise conjuntural [...].

agropecuário nacional, angariando vultosos investimentos em favor do desenvolvimento das técnicas produtivas no setor agrícola nacional e de financiamento público da atividade.

Dados do Censo 2010 do IBGE (IBGE, 2010) demonstram que 84,35% (160,88 milhões) da população brasileira vivem nos centros urbanos e 15,65% (29,85 milhões) no meio rural (Figura 2.1), bem como informações obtidas no Ministério da Integração Nacional (MI, 2010) indicam que o agronegócio nacional foi responsável por 33% do Produto Interno Bruto (PIB), 42% das exportações totais e 37% dos empregos brasileiros em 2005.

Figura 2.1- População residente, por localização do domicílio

Fonte: Censo Demográfico 2010 (IBGE, 2010)

O desempenho da agricultura brasileira põe o agronegócio em uma posição de destaque em termos de saldo comercial, apesar das barreiras comerciais e as políticas de subsídios adotadas pelos países importadores. Fatos que embasam a necessidade de se investir em políticas agrárias capazes de modernizarem e gerarem empregos nesse meio, a fim de promover o desenvolvimento socioeconômico em cidades do interior do país. Consta no Plano Agrícola e Pecuário 2011 – 2012 (MAPA, 2012) que, para esse período, serão destinados R$ 107,2 bilhões para a agricultura comercial, evidenciando a grandiosidade do setor. Em 2010, a Organização Mundial da Saúde (OMS) aponta o país como o terceiro maior exportador agrícola do mundo, atrás apenas de Estados Unidos e União Europeia (CILEITE, 2010). 12,88 18,78 31,30 52,08 80,44 110,99 137,95 160,88 28,36 33,16 38,77 41,05 38,57 35,83 31,85 29,85 -20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00 180,00 1940 1950 1960 1970 1980 1991 2000 2010 População urbana População rural

2.1.2 Avicultura de postura no Brasil

Os galináceos (Gallus gallus domesticus) foram domesticados há 3,5 mil anos no Sudoeste Ásia (WEST e ZHOU, 1989). A ave é utilizada, desde então, principalmente para a produção de ovos e carne.

O desenvolvimento da avicultura brasileira tomou impulsão no final da década de 1950, nos estados da região Sudeste, principalmente em São Paulo. Devido ao menor custo dos insumos para alimentação das aves, tendo em vista a proximidade dos centros produtores de milho e soja, os estados de Santa Catarina e Mato Grosso incrementaram a atividade a partir de 1970 (HEINZEN, 2006).

Segundo CEPA (2006) “de 2000 a 2003, aproximadamente 55,5% dos plantéis de poedeiras encontrava-se na região Sudeste, seguida da região Sul (18,5%), Nordeste (15,5%), Centro-oeste (7,7%) e Norte (2,8%)”. Os maiores rebanhos estavam em São Paulo com, 25,3 milhões de poedeiras em 2003 e em segundo Minas Gerais, com 5,4 milhões de poedeiras no mesmo ano, seguidos de Paraná com 5,4 milhões, do Rio Grande do Sul, com 4,1 milhões e Pernambuco, com 3,6 milhões. A Tabela 2.1, apresenta a produção de ovos no Brasil em 2011. A produção atingiu a marca de aproximadamente 2.562.903 mil de dúzias. O estado de São Paulo participa com 29% da produção nacional, seguido por Minas Gerais, responsável por 12% e Paraná, com 10%.

Tabela 2.1 - Produção de ovos no Brasil e regiões em 2011 (mil dúzias)

Região Quantidade Percentual

Brasil 2.562.903 100% Norte 64.276 3% Nordeste 351.175 14% Sudeste 1.214.800 47% Sul 601.231 23% Centro-Oeste 331.421 13% Fonte: IBGE/SIDRA (s/d)

Devido à necessidade de redução de custos e aumento de produtividade, com o objetivo de manter a competitividade mundial, a avicultura brasileira se modernizou, tornado-se uma das mais organizadas do mundo. Com isso, a mecanização e as técnicas de produção que passaram a ser utilizadas contribuíram para o crescimento do consumo de energia elétrica

no setor rural (TEIXEIRA, 2005).

2.1.3 Pecuária leiteira no Brasil

Segundo Ferreira (2007) “o Brasil é o sétimo maior produtor mundial de leite, mas sua posição vai para décimo sétimo quando se trata de produtividade, isto ocorre devido à baixa eficiência produtiva dos estabelecimentos rurais brasileiros4”. Apesar da baixa produtividade, destaca-se no agronegócio brasileiro. Conforme Sebastião (2002):

Essa importância está ligada tanto ao seu caráter de segurança alimentar, uma vez que o leite é um alimento completo, fazendo parte da dieta alimentar dos consumidores brasileiros, quanto pela quantidade de divisas que o produto tem gerado em toda cadeia produtiva.

O gado leiteiro pode ser criado a pasto ou confinado. Um sistema de produção de leite a pasto eficiente possibilita a atividade leiteira competitiva, tendo em vista a grande disponibilidade de alimento barato, além de permitir sua utilização de forma mais eficiente pelo rebanho leiteiro (SOUSA, s/d). Outro fator é o baixo custo de alimentação e manejo que a modalidade de criação oferece. Já o sistema de confinamento os animais são mantidos em currais com área restrita, com alimento e água disponibilizada em cochos. Esse sistema apresenta maior produtividade que o sistema a pasto, porém a criação a pasto tem um custo de produção menor, assim, é necessária uma avaliação financeira de investimentos e produção no momento da opção pelo sistema de criação. Na Tabela 2.2 se pode observar a produção nacional e regional de leite no Brasil em 2011.

Tabela 2.2 - Quantidade de leite cru, resfriado ou não, adquirido e industrializado em 2011 (mil litros)

Região Quantidade Percentual

Brasil 21.798.880 100% Norte 1.221.892 6% Nordeste 1.352.065 6% Sudeste 8.721.625 40% Sul 7.421.273 34% Centro-Oeste 3.082.025 14% Fonte: IBGE/SIDRA (s/d)

Observa-se que a maior região produtora é a Sudeste, com grande concentração em Minas Gerais, o maior estado produtor, com 26% do leite nacional (IBGE/SIDRA, [s/d]).

2.2 Panorama energético do setor rural no Brasil

Observa-se no Balanço Energético Nacional 2011: ano base 2010 (EPE, 2011), que o consumo de energia elétrica no Brasil em 2010 atingiu o montante de 455.742 GWh, sendo que 3,86% foi observado no setor agropecuário, o que representou 17.575 GWh. A estrutura do consumo nacional pode ser observada na Figura 2.2:

Figura 2.2 - Estrutura do consumo de energia elétrica no Brasil em 2010

Fonte: EPE (2011)

Verificando-se o histórico do consumo de energia elétrica também no Balanço

4,72% 14,97% 8,12% 23,80% 3,86% 0,36% 44,17% Energético Comercial Público Residencial Agropecuário Transportes Industrial

Energético Nacional 2011 (EPE, 2011), observa-se, conforme na Figura 2.3, o rápido crescimento desse consumo no setor rural. Em 40 anos, o crescimento foi de 55 vezes, enquanto que o consumo total de energia elétrica no país aumentou 15 vezes nesse período.

Figura 2.3 - Série Histórica do Consumo de Energia Elétrica no Setor Rural Brasileiro

Fonte: EPE (2011)

Segundo Oliveira e Simon (2004)

O processo de modernização da agricultura ocorreu em nível nacional e, particularmente no Estado de São Paulo levou a uma aceleração do crescimento do uso de insumos, especialmente energéticos, e, sobretudo de origem fóssil na produção agropecuária. A maior produção agropecuária, decorrente deste processo, possibilitou a elevação do nível de renda e a uma tendência de se mudar os hábitos de consumo, inclusive na utilização de energia elétrica.

O acesso à energia elétrica pode colaborar para o incremento da produção agrícola, tendo em vista a modernização de processos produtivos que essa energia possibilita. Segundo Oliveira e Simon (2004) “a intensificação do uso da energia elétrica no campo depende de programas do governo, pois a iniciativa privada não tem interesse em realizá-lo”.

Comparando-se os consumos de energia elétrica nos diversos setores da economia, nota-se a relevância do uso desse energético no setor agropecuário, que é similar ao do setor energético (4,72%), dez vezes superior ao do setor de transportes (0,36%) e quase a metade do consumo no setor público (8,12%), setor este que é representado pela iluminação pública, prédios públicos e saneamento ambiental, áreas que contam com diversos programas para melhoria na eficiência energética, a exemplo do PROCEL EPP (Eficiência Energética em

-5.000 10.000 15.000 20.000 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 C ons um o (G W h/ ano) Ano

Prédios Públicos), PROCEL GEM (Gestão Energética Municipal), PROCEL RELUZ (Programa Nacional de Iluminação Pública e Sinalização Semafórica Eficientes) e PROCEL SANEAR (Programa de Eficiência Energética em Saneamento Ambiental), ambos geridos pela ELETROBRAS (ELETROBRAS PROCEL, 2012).

2.3 Pesquisas de posse de equipamentos e hábitos de uso no Brasil

Algumas pesquisas sobre a posse de equipamentos elétricos no Brasil foram realizadas por diversas instituições, destacando a ELETROBRAS PROCEL e algumas concessionárias de distribuição de energia elétrica, seja para delinear ações de eficiência energética, seja para traçar um retrato do mercado consumidor. Foram realizadas pesquisas em diversas classes de consumo do país, principalmente na classe residencial, bem como nas classes comercial, industrial e prédios públicos. Ao que se refere ao meio rural, não foram identificados estudos aprofundados e sim alguns pontuais, conforme serão apresentados na sequência desta seção.

2.3.1 Pesquisas da ELETROBRAS PROCEL

A primeira pesquisa de campo, quantitativa, denominada “Pesquisa de Posse de Eletrodomésticos e Hábitos de Consumo”, na classe residencial, em âmbito nacional, teve a coordenação da ELETROBRAS, por meio do PROCEL, e foi realizada em 1988, pelo IBGE. Foram entrevistados 10.818 consumidores, em 291 municípios, de 23 estados e o Distrito Federal, abrangendo todas as regiões do país e contou com a imprescindível participação de 27 concessionárias, a saber: CERON, ELETROACRE, ELETRONORTE, CELPA e CER (região Norte); CEAL, COELBA, COELCE, CEMAR, SAELPA, CELPE, COSERN e ENERGIPE (região Nordeste); ESCELSA, CEMIG, LIGHT, CERJ, ELETROPAULO, CESP, CPFL (região Sudeste); COPEL, CEEE, CELESC (região Sul) e CEB, CELG, CEMAT e ENERSUL (região Centro-Oeste) (ELETROBRAS PROCEL, 1988).

Em 1997, outra pesquisa foi coordenada pela ELETROBRAS, no âmbito do PROCEL, desta vez executada pela PUC-Rio, também no segmento residencial, em 15 estados e o Distrito Federal, com a colaboração de 20 concessionárias: CELPA (região Norte); CEAL, CELB, CELPE, COELBA, COELCE, COSERN e SAELPA (região Nordeste); CEMIG, CERJ, CESP, CPFL, ELETROPAULO, ESCELSA e LIGHT (região Sudeste); CEEE e COPEL (região Sul) e CEB, CELG e ENERSUL (região Centro-Oeste). Foram pesquisados 15.870 consumidores, nessa oportunidade (ELETROBRAS PROCEL, 1997).

Em 2005, a pesquisa ocorreu com as mesmas coordenação e execução da anterior, porém com um escopo mais amplo, abrangendo os seguintes segmentos de consumo: residencial, comercial/industrial (baixa tensão), comercial/industrial/ serviços (alta tensão) e prédios públicos (alta tensão). Foram contemplados 17 estados e o Distrito Federal, com a participação de 21 empresas: CELPA, CERON e MANAUS ENERGIA (região Norte); CELPE, CEMAR, COELBA, COELCE e COSERN (região Nordeste); AMPLA, CEMIG, CPFL, ELETROPAULO, LIGHT (região Sudeste); CEEE, RGE, COPEL e CELESC (região Sul) e CEB, CELG e CEMAT (região Centro-oeste). Foram aplicados 14.442 questionários nessa pesquisa, representando 92% do mercado consumidor de energia elétrica do Brasil. Só no segmento residencial foram aplicados 9.847 questionários. Essa pesquisa recebeu o título de Pesquisa de Posse de Equipamentos e Hábitos de Uso 2005 - PPH 2005 (ELETROBRAS PROCEL, 2005).

Diversas informações foram levantadas nessas pesquisas. A participação dos equipamentos eletrodomésticos no consumo residencial brasileiro, levantada nas pesquisas de 1988, 1997 e 2005, pode ser observada na Figura 2.4, na Figura 2.5 e na Figura 2.6r:

Figura 2.4 - Participação dos equipamentos eletrodomésticos no consumo residencial brasileiro em 1988

Fonte: ELETROBRAS PROCEL (1988)

32%

26% 25%

6%

6% 5%

Refrigeração Aquecimento de Água Iluminação

Figura 2.5 - Participação dos equipamentos eletrodomésticos no consumo residencial brasileiro em 1997

Fonte: ELETROBRAS PROCEL (1997)

Figura 2.6 - Participação dos equipamentos eletrodomésticos no consumo residencial brasileiro em 2005

Fonte: ELETROBRAS PROCEL (2007)

Nessas Figuras, nota-se que em 17 anos o chuveiro elétrico e a geladeira se mantiveram como os equipamentos com maior consumo de energia na classe residencial, evidenciando que a busca pela eficiência desses equipamentos, ou a substituição por outras tecnologias, como o aquecimento solar de água, por exemplo, deve ser uma das metas de programas de eficiência energética no país.

Outra informação interessante obtida desses estudos foi a evolução da posse de lâmpadas de uso residencial. A Figura 2.7mostra a evolução da posse média das lâmpadas

40%

11% 21%

10% 18%

Refrigeração Iluminação Chuveiro Ar Condicionado Outros

24% 22% 20% 14% 9% 3% 5% 3%

Chuveiro Geladeira Ar Condicionado Lampadas

incandescentes, enquanto que a Figura 2.8 das lâmpadas fluorescentes.

Figura 2.7 - Posse de lâmpadas incandescentes no Brasil e regiões em 1988, 1997 e 2005

Fonte: ELETROBRAS PROCEL (1988, 1997, 2007)

Figura 2.8 - Posse média de lâmpadas fluorescente no Brasil e regiões em 1988, 1997 e 2005

Fonte: ELETROBRAS PROCEL (1988, 1997, 2007)

A posse média de lâmpadas incandescentes caiu quase 50% em 17 anos, enquanto que das fluorescentes aumentou cinco vezes, indicando que houve uma mudança cultural no país, o que pode ser creditado às campanhas para a substituição de lâmpadas incandescentes por fluorescentes, além das lições aprendidas durante o racionamento de energia elétrica em 2001. Conforme mencionado, a pesquisa da ELETROBRAS PROCEL de 2005 levantou informações sobre outras classes de consumo com resultados interessantes, de acordo com as informações exemplificadas a seguir.

7,8 8,3 9,2 5,7 4,8 7,9 6,0 6,4 7,8 3,9 3,1 5,0 4,1 5,4 2,8 3,1 1,9 4,3

Brasil Sudeste Sul Nordeste Norte Centro-oeste 1988 1997 2005 0,7 _0,6 0,7 0,7 1,8 0,5 1,3 _1,1 1,0 2,0 2,7 0,9 4,1 3,3 5,1 4,6 5,0 4,1

Brasil Sudeste Sul Nordeste Norte Centro-oeste 1988 1997 2005

Figura 2.9 - Distribuição do consumo de energia elétrica por uso final na indústria

Fonte: ELETROBRAS PROCEL (2008b)

Nota-se, na Figura 2.9, que a força motriz tem participação no consumo muito superior aos demais usos finais na indústria. Esse consumo está divido, principalmente, em bombeamento, ventilação, compressão, refrigeração, movimentação, manuseio e tratamento.

Especificamente para bombeamento, verifica-se, na Figura 2.10, que a média das potências dos motores utilizados no Brasil em 2005 era de 298 cv. Pode-se também perceber, na Figura 2.10, as potências médias de bombeamento em algumas indústrias estudadas na pesquisa.

Figura 2.10 - Potência média de sistemas de bombeamento nos setores industriais brasileiros

Fonte: ELETROBRAS PROCEL (2008b) 298 56 163 206 236 280 532 0 100 200 300 400 500 600 Média Brasil Minerais Não-metálicos Plástico e Borracha Alimentos e Bebidas Têxtil Químico Metalurgia Básica Potência (cv)

Para a classe comercial de consumo, a Figura 2.1 apresenta o percentual de supermercados que possuem sistemas de condicionamento ambiental, por meio de condicionadores de ar ou ventilação.

Figura 2.11 - Percentual de supermercados que possuem sistemas de condicionamento ambiental

Fonte: ELETROBRAS PROCEL (2008a)

Observa-se que os condicionadores de ar de janela ou split são os mais utilizados nesse tipo de estabelecimentos comerciais.

2.3.2 Pesquisas de posse de equipamentos em propriedades rurais

Algumas pesquisas para se conhecer a posse de eletrodomésticos e equipamentos eletrorrurais em propriedades agrícolas do país foram realizadas nos últimos anos e alguns exemplos serão citados a seguir.

A posse de motores elétricos em propriedades rurais paranaenses em 2006 era conforme Tabela 2.3: 16 22 43 61 0 10 20 30 40 50 60 70

Água Gelada Roof top e self containded Ventilação e exaustão Ar condicionador parede e split Em pr e sa s (% )

Tabela 2.3 - Posse de motores elétricos em propriedade rurais do Estado do Paraná, por potência, em 20065

Potência Quantidade Posse média

0,5 cv 46 0,61 0,75 cv 2 0,03 1,0 cv 44 0,59 1,5 cv 1 0,01 2,0 cv 23 0,31 3,0 cv 21 0,28 5,0 cv 10 0,13 7,5 cv 18 0,24 Total 165 2,20

Fonte: MASSOCHIN (2006) adaptado

Nota-se que a maior posse desses motores nas propriedades rurais daquele estado é de equipamentos até 1,0 cv, indicando que a maioria dos motores são monofásicos. Outra evidência dessa constatação é que 93% das propriedades pesquisadas são atendidas por redes mono ou bifásicas, segundo Massochin (2006).

Outro estudo interessante foi o elaborado pela Unicamp, em 2004, buscando caracterizar o uso de equipamentos elétricos nas unidades de produção agrícola e pecuária do Estado de São Paulo e que são desenvolvidas dentro da área de concessão da Companhia Paulista de Força e Luz - CPFL. Desse estudo, afirma Rossi (2004):

Nota-se que os setores de produção animal e de frutas frescas e flores usam intensamente tecnologias e um número elevado de equipamentos dependentes única e exclusivamente da energia elétrica proveniente da rede convencional e que, em função da potência nominal, demanda e consumo elevados, não poderiam ser supridos por outras fontes de energia, quer renováveis ou não.

Desse estudo também identificou-se que há grande utilização de motores elétricos em propriedades de pecuária leiteira no interior de São Paulo, existindo caso onde há menos de 10 motores até casos com mais de 200 equipamentos. Essa grande variação é devida ao tipo de leite produzido, ou seja, A, B ou C.

O que caracteriza a importância do uso eficiente de energia, principalmente por conta

de as propriedades estarem ligadas à rede elétrica convencional. O uso eficiente de energia pode ser promovido, entre outras ações, por meio de programas que visem ao desenvolvimento tecnológico de equipamentos, conforme os detalhados a seguir.

Por fim, no Trabalho de Santos (2010) se pode consultar a analise realizada sobre as posses de equipamentos e consumos de energia elétrica correspondentes aos hábitos de uso identificados no Projeto da ELETROBRAS em parceria com a Fundação ROGE.

2.4 Programas de eficiência energética em equipamentos pelo mundo e no

Brasil

Existem basicamente três tipos de programas de eficiência energética em equipamentos, os quais colaboram com a aceleração no desenvolvimento tecnológico dos produtos, por vezes, ainda, auxiliando os consumidores a adquirirem os mais eficientes. Esses programas são os de definição de níveis mínimos de eficiência energética, muitas vezes chamados de programas de padronização; os programas de classificação em níveis ou classes de eficiência energética, conhecidos, ainda como de etiquetagem; e os programas de endosso, ou de selo de eficiência energética, que orientam os consumidores, no momento da compra, acerca dos equipamentos mais eficientes nas suas categorias.

Segundo Garcia (2003) “programas de padronização são métodos que estabelecem o desempenho energético de um equipamento, podendo proibir a venda dos que estão abaixo de determinado índice”.

Esse programa pode ser concebido de três formas: padrões prescritos, que exigem a instalação de determinado dispositivo ou tecnologia no equipamento foco do programa; padrões de índices mínimos de performance, o qual exigem um índice mínimo de eficiência energética (ou máximo de consumo) sem levar em consideração a tecnologia empregada, sob pena de banimento do mercado; e padrões médios, que estabelecem índices médios de eficiência energética por tipo de produto fabricado, cabendo ao fabricante escolher os modelos e respectivas performances, desde que a média seja atingida. (GARCIA, 2003)

Já os programas de etiquetagem, são divididos em duas principais categorias: os de Comparação e os de Informação. Os programas de comparação permitem ao consumidor comparar o desempenho energético do produto em questão com outros similares, já os de informação, apenas as informações de consumo são apresentadas (GARCIA, 2003).

Por fim, os programas de endosso apresentam ao consumidor, no momento da aquisição, quais os equipamentos mais eficientes disponíveis no mercado. Também segundo Garcia (2003) os selos de endosso “são apenas ‘selos de confirmação’, assegurando a conformidade frente a determinado critério”.

2.4.1 Alguns programas de eficiência energética em equipamentos pelo mundo

Os choques do petróleo ocorridos a partir dos anos 70 resultaram na mudança do patamar de preços do combustível e evidenciaram a dependência mundial frente aos países produtores, estes que promoveram ao longo das últimas décadas variações significativas nas cotações internacionais do insumo.

Buscando minimizar esses efeitos, iniciativas para promover a eficiência energética e fontes alternativas ou renováveis de energia foram realizadas, visando reduzir a utilização das chamadas fontes fósseis de energia para alavancar o desenvolvimento dos países.

Segundo CLASP, 2005 apud Garcia, 2003,

Os programas de etiquetagem obrigatória foram desenvolvidos paralelamente aos padrões. Em 1976, a França introduziu uma etiquetagem comparativa obrigatória para aparelhos de aquecimento, boilers, aquecedores de água, refrigeradores, máquinas de lavar, televisões e máquinas de lavar louça. Japão, Canadá e EUA logo seguiram esta tendência, com programas para estes e outros produtos. O programa de etiquetagem americano, promulgado em 1975, tornou-se efetivo em 1980 para os principais equipamentos residenciais, com o nome de EnergyGuide. Não houve outros programas de etiquetagem obrigatória até que a Austrália adotou o seu em 1987. O programa australiano, como os outros oito maiores que foram criados na década de 1990 em todo o mundo, também cobria os principais equipamentos residenciais.

Para ilustrar o panorama de programas de eficiência energética pelo mundo, foram levantados alguns casos encontrados, que serão apresentados a seguir.

2.4.1.1 Estados Unidos da América

 Programa Energy Star (EUA)

O Energy Star é um programa de endosso, conforme definido anteriormente. Conforme Alves (2007) é um

Programa de etiquetagem energética, visando o aumento da penetração nos mercados residencial e comercial de produtos eficientes. Segundo os dados mais recentes à época deste estudo, este programa atinge a mais de 30 categorias de produtos, sendo que já foram comercializados mais de 630 milhões de mercadorias com o selo.

O Energy Star possibilita ao consumidor de outros países, além dos Estados Unidos a adquirirem produtos eficientes, como é o caso de monitores de computador, onde o Selo Energy Star é amplamente divulgado.

O Selo Energy Star pode ser observado na Figura 2.12:

Figura 2.12 - Selo Energy Star

Fonte: ENERGY STAR (s/d)

 Programa EnergyGuide

O Programa EnergyGuide americano é um programa de etiquetagem, no qual os consumidores podem comparar os equipamentos mais eficientes e decidir qual adquirir.

Segundo Geller (2006)

Em 1975, a Lei de Política Energética e Conservação determinou que a agência nacional de comércio americana (Federal Trade Commission – FTC) criasse um programa de etiquetagem de eficiência energética de equipamentos elétricos. O programa criado – EnergyGuide – entrou em vigor por volta de 1980, quando os fabricantes foram obrigados a aplicar etiquetas indicativas do consumo de energia de seus produtos. Os equipamentos etiquetados compreendiam condicionadores de ar centrais e de janela, lavadoras de roupa, lavadoras de louça, freezers, fornos, refrigeradores simples e combinados, aquecedores de água, bombas de calor, boilers, reatores e lâmpadas.

A etiqueta do EnergyGuide é a apresentada na Figura 2.13:

Figura 2.13 - Etiqueta do programa EnergyGuide

Fonte: PRACTICAL ENERGY ALTERNATIVES (s/d)

2.4.1.2 Canadá

 Programa Energuide

O Natural Resources Canada gerencia o EnerGuide, que apresenta versões tanto obrigatórios quanto voluntários. A etiqueta EnerGuide, obrigatória, apresenta o consumo de energia do equipamento (em kWh/ano) e como ele se situa entre o consumo mais baixo e o mais alto de produtos similares (GELLER, 2006), conforme visto na Figura 2.14:

Figura 2.14 - Etiqueta do programa EnerGuide

2.4.1.3 México

 Sello FIDE

O Sello FIDE, Figura 2.15, é um selo de endosso, que, segundo Geller (2006),

Em 1995, o México introduziu o Sello FIDE, um selo voluntário de endosso de eficiência energética, dado pelo FIDE (Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica). O FIDE é uma associação não-lucrativa cujos membros são granjeados a partir de um conjunto de concessionárias mexicanas, organizações de trabalho e empresas, entre as quais a CONAE (Comisión Nacional para el Ahorro de Energía) e a CFE (Comisión Federal de Electricidad).

Figura 2.15 - Sello FIDE

Fonte: FIDE (s/d)

2.4.1.4 União Europeia

Na Europa, diversas diretivas foram traçadas para melhora a eficiência energética e os impactos ambientais existentes. Observa-se em Europa (2012) que

Reduzir o consumo de energia e precaver o esbanjamento energético são dois dos grandes objetivos da União Europeia (UE). Ao proporcionar a melhoria da eficácia energética, a UE contribui de forma decisiva para a competitividade, a segurança do abastecimento e o respeito dos compromissos assumidos no âmbito do Protocolo de Quioto sobre as alterações climáticas.

Entre as ações desenvolvidas naquele continente, os programas de eficiência energética em equipamentos têm um peso importante, dos quais destacamos o Programa de Etiquetagem. A imagem da etiqueta europeia pode ser vista na Figura 2.16:

Figura 2.16 - Etiqueta do programa europeu

Fonte: PARLAMENTO EUROPEU (s/d)

A etiqueta europeia é similar à brasileira, conforme será apresentada adiante.

2.4.1.5 Japão

Conforme Alves (2007)

O Japão busca sistematicamente atingir elevados padrões de eficiência energética e conservação de energia como um meio de reduzir sua dependência de fontes externas de energia, trabalhando principalmente com a disseminação de conhecimentos. Seu programa obrigatório de etiquetagem energética é regido pelo Princípio do Melhor Corredor, que obriga os fabricantes de equipamentos etiquetados a periodicamente adotar o melhor desempenho existente no mercado como desempenho médio da produção nacional de uma dada categoria de equipamento consumidor de energia, dentro de prazos preestabelecidos.

Assim, a etiqueta energética japonesa apresenta, entre outros dados, o quanto um dado aparelho ou equipamento está próximo de sua meta de “Melhor Corredor”, conforme indicado na

Figura 2.17 - Selo energético japonês

Fonte: Alves (2007)

Figura 2.18 - Exemplo de selo energético japonês para um produto que ainda não atende ao seu respectivo padrão de performance estabelecido pelo "Princípio do Melhor Corredor".

Fonte: Alves (2007)

Figura 2.19 - Exemplo de selo energético japonês para um produto que já ultrapassou seu respectivo padrão de performance estabelecido pelo "Princípio do Melhor Corredor”

Fonte: Alves (2007)

Alves (2007) diz ainda que

Dentro do “Princípio do Melhor Corredor”, ao contrário de outras regulações sobre requisitos obrigatórios de desempenhos em eficiência energética, um fornecedor não precisa obrigatoriamente fazer com que todos os seus produtos atendam individualmente a seus respectivos limites de desempenho, desde as médias de seus desempenhos atendam a estes requisitos dentro de suas respectivas categorias de produtos.

2.4.1.6 Filipinas

Nas Filipinas existe o Programa Nacional de Eficiência Energética e Conservação de Energia (EC), do Departamento de Energia (DOE) daquele país. O objetivo do Programa Filipino é o incremento da eficiência energética e a conservação de energia elétrica por meio de varias ações, incluindo a etiquetagem e a definição de índices mínimos de eficiência energética (DOE, [s/d]).

Destaca-se nas Filipinas a Sociedades Filipina de Engenheiros Agrônomos (PSAE), uma sociedade de engenheiros agrônomos fundada em 1950 com o objetivo de realizar estudos, avaliação, operação e gestão de máquinas agrícolas e instalações, do solo e conservação da água, gestão de energia para a eletrificação rural, engenharia ambiental e gestão e tarefas relacionadas à engenharia agronômica (PSAE, s/d).

A PSAE é responsável pela elaboração das Normas Filipinas de Engenharia Agronômica (PAES). As PAES são estabelecidas para garantir a eficácia de projetos de engenharia agronômica (PSAE, s/d). Entre as PAES, destacam-se a PAES 218:2004 (PSAE, 2004a) e a PAES 219:2004 (PSAE, 2004b), que discorrem, respectivamente, sobre a especificação de picadoras de forragem e métodos de ensaios em picadoras de forragem, as quais servirão de consulta para a elaboração da proposta desta dissertação.

2.4.2 Programas brasileiros de eficiência energética em equipamentos

No Brasil há três programas principais que visam à eficiência energética em equipamentos consumidores de energia, ambos no âmbito do Governo Federal. Esses programas são o da Lei de Eficiência Energética (Lei 10.295/2001), o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) e o Selo PROCEL ELETROBRAS de Economia de Energia. Nesta seção, serão apresentadas as principais informações desses programas para os equipamentos que utilizam a energia elétrica.

2.4.2.1 Lei de eficiência energética (Lei 10.295/2001)

Promulgada a 17 de outubro de 2001, a Lei de Eficiência Energética estabelece as condições para que o poder executivo defina os níveis mínimos de eficiência energética ou máximos de consumo para de máquinas e aparelhos consumidores de energia fabricados ou comercializados no País, com base em indicadores técnicos pertinentes (BRASIL, 2001b). Segundo Garcia (2003),

A lei, portanto, vale para equipamentos nacionais e importados. Os comerciantes têm até 30 dias para atender à lei (naturalmente, quando os índices de cada tipo de equipamento for divulgado), ou estarão sujeitos a multas de até 100% do preço de venda. Antes da divulgação dos índices, entretanto, deverão ser ouvidas em audiência pública, com divulgação antecipada das propostas, entidades representativas de fabricantes e importadores de máquinas e aparelhos consumidores de energia, projetistas e construtores de edificações, consumidores, instituições de ensino e pesquisa e demais entidades interessadas.

Para regulamentar a lei, definindo-se os níveis de eficiência energética que os equipamentos devem obedecer, foi criado o Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética – CGIEE por meio do Decreto 4.059/2001 (BRASIL, 2001a). O CGIEE é constituído pelos ministérios de Minas e Energia (MME), de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior (MDIC), além das agências ANEEL e ANP, um representante da universidade e um cidadão brasileiro, ambos especialistas em energia.

Atualmente estão regulamentados os motores elétricos trifásicos, lâmpadas fluorescentes compactas, refrigeradores e congeladores, fogões e fornos a gás, condicionadores de ar, aquecedores de água e gás, reatores eletromagnéticos para lâmpadas a vapor de sódio e metálico (MME, s/d).

2.4.2.2 Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE)

O Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), de responsabilidade do INMETRO, é um programa de avaliação da conformidade de equipamentos consumidores de energia com foco no desempenho do equipamento, com a finalidade de contribuir para a racionalização do uso da energia no Brasil através da prestação de informações sobre a eficiência energética dos equipamentos disponíveis no mercado nacional. Atualmente, estão inseridos no PBE 38 categorias de equipamentos, entre elas, consumidores de energia elétrica, GLP, GNV e automóveis (INMETRO, s/d).

Segundo ELETROBRAS PROCEL (2012),

O programa também contribui para o efetivo cumprimento da Lei 10.295, de 17 de outubro de 2001, conhecida como “Lei de Eficiência Energética”. Com esse embasamento, o PBE passou a fazer exigências relacionadas ao desempenho dos produtos, por meio do estabelecimento de níveis mínimos de eficiência energética pelo Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética - CGIEE, um fórum interministerial criado por essa Lei.

A divulgação das informações sobre o desempenho energético dos equipamentos é feita por meio da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE), mostrada na Figura 2.20:

Figura 2.20 - Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE)

Fonte: INMETRO (s/d)

Na maioria dos casos a ENCE classifica os equipamentos em faixas coloridas de “A” (mais eficiente) a “E” (menos eficiente), além de fornecer outras informações relevantes, como, por exemplo, a eficiência de lavagem e de uso da água em lavadoras de roupa.

2.4.2.3 Selo PROCEL ELETROBRAS

O Selo PROCEL ELETROBRAS de Economia de Energia (Figura 2.21) foi instituído em 1993 pelo Governo Federal, com a finalidade de ser uma ferramenta simples e eficaz, que permite ao consumidor identificar os equipamentos e eletrodomésticos mais eficientes à disposição no mercado, além de induzir o desenvolvimento e aprimoramento tecnológico de tais produtos. A gestão do programa é realizada pela ELETROBRAS em parceria com o Inmetro, no âmbito do PBE (ELETROBRAS PROCEL, 2012).

Figura 2.21 - Selo PROCEL ELETROBRAS de Economia de Energia

Fonte: ELETROBRAS PROCEL 2012

O Selo PROCEL ELETROBRAS, por ser um instrumento de endosso, auxilia o consumidor a encontrar no mercado os equipamentos mais eficientes. Atualmente fazem parte do portfólio do Selo PROCEL ELETROBRAS 32 categorias de equipamentos, destacando-se alguns já contemplados na Lei de Eficiência Energética, como as lâmpadas fluorescentes compactas, os motores elétricos trifásicos e os refrigeradores, por exemplo (ELETROBRAS PROCEL, 2012).

2.4.3 Efeitos dos programas no mercado consumidor

Os programas de definição de níveis mínimos de eficiência energética, de etiquetagem e de endosso podem alterar de forma significativa o mercado de venda de equipamentos, tanto na melhoria tecnológica, quanto nas vendas de equipamentos mais eficientes (CLASP, 2005).

A Figura 2.22 mostra os impactos esperados após a adoção das medidas de eficiência energética:

Figura 2.22 - Impacto dos programas de eficiência energética nas vendas de equipamentos

Fonte: CLASP, 2005 (Adaptado)

Para Garcia (2003),

A norma deve cortar a curva no ramo ascendente da distribuição normal unidades vendidas x eficiência para não prejudicar em muito os fabricantes, já que a ideia é retirar somente as unidades menos eficientes do mercado. Assim, os fabricantes atingidos têm que reprojetar os seus equipamentos, deslocando também a curva para a direita; já o processo de conscientização do consumidor, através dos programas de etiquetagem, desloca também a curva para a direita, mais suavemente, mas com muito mais esforço. Isoladamente, a experiência mostra que os programas obrigatórios conseguem melhores resultados, já que o consumidor pode comprar um equipamento ineficiente inadvertidamente.

Uma análise da Figura 2.22, nos mostra que a partir da fixação do nível mínimo de eficiência energética são excluídos do mercado os equipamentos de baixa eficiência, aumentando sensivelmente a compra de equipamentos de eficiências energéticas medianas. Com o início do programa de etiquetagem, aumenta-se a venda de equipamentos mais eficientes, tendo em vista que a partir de então os consumidores são informados, de forma direta, quais produtos são mais econômicos.

O programa de endosso, por sua vez, ajuda a deslocar ainda mais as vendas na direção da melhor eficiência, tendo em vista sugestionarem o consumidor a adquirirem os produtos mais eficientes.